第一篇：建筑结构设计安全性分析
摘要:随着我国经济的不断发展，建筑行业逐渐成为了人们关注的重点。但是其中更多关注的是建筑物的外观、功能以及质量等问题，而对于建筑物的安全性问题却不是很重视。建筑物的安全性不仅关系到建筑物的质量，同时也关系到建筑物的使用寿命以及居民用户的自身安全，其重要性不可小觑。所以笔者将从现如今我国建筑物中存在的安全性问题进行分析并提出相对性的建议，希望能够在一定程度上提高我国建筑物的安全性，保障我国公民的财产安全以及自身利益。
关键词:建筑结构设计；安全性；分析；对策
经济的发展带动了城市化的发展，在城市化进程中我国建筑行业的发展成为了国经济发展中的重要因素。伴随着人们生活需求的逐渐提高，建筑行业在经济型、美观性以及舒适性等方面都有了显著的提升。但是目前来看，我国相关建筑人员对于建筑物的安全性并没有足够的重视。建筑物的安全性设计是建筑安全的首要前提，只有做到了设计的安全性才能够保证居民用户的自身利益。
1我国建筑结构设计中存在的安全性问题
1．1设计师的安全意识薄弱
建筑结构设计的安全性来源于设计师的设计，但是如果设计师的安全性意识不强，那么很难设计出安全性较强的建筑物。在我国现阶段发展中，无论是建筑设计师还是建筑施工人员，对于建筑中的安全性意识都很薄弱，从而导致了安全事故频发，造成了人民利益的损害。因此，建筑结构设计师的安全意识是我国建筑结构设计以及施工中安全性的重要保障。除此之外，在建筑结构设计中要严格按照相关规章制度进行合理的设计，确保建筑物的安全质量。同时，对于刚毕业没有相关经验的大学生而言，首先要严格记忆相关规范并在实际操作过程中严格遵守相关规章制度，积累经验，争取早日能够熟练运用相关技术知识，提高我国建筑结构设计的安全性能。最后要注意的是并不能够保证所有的设计方案都能够完全的运用于实际操作中，为了避免后期出现安全隐患的情况，在进行施工过程中要特别注重对施工过程的跟踪监察，保证施工的有效进行。
1．2前期勘察不到位
建筑结构的设计需要从施工现场的地质地貌等多方面因素进行全面的勘察并结合相关科学文化知识进行针对性设计才能够保证建筑工程结构设计的安全性从而保证居民用户的自身安全促进建筑行业的可持续发展。与此同时建筑物的抗震性也是建筑安全的重要保证。但是目前我国建筑物的设计以及施工中存在一个盲点就是认为建筑施工现场处于一个非地震带就不会发生地震，因此降低了对建筑物抗震性的建设，但是这种侥幸心理很容易对居民用户的安全造成极大的影响，一旦地震发生，那么损失将无法计量。因此建筑物的抗震性也是在建筑安全设计中的一个重要考虑因素，不容忽视。
1．3耐久性设计薄弱
建筑物的特别性在于其实长期暴露在外的物体，因此要受到诸如温度变化、自然灾害、气候以及意外事故等不可控因素的侵蚀，在一定程度上加大了对其安全性的考验。除此之外建筑物在使用的过程中并不能经常进行养护等工序，因此会出现承载力过早不足的现象，致使建筑物过早损害，从而影响其使用寿命。这种现象的产生来源于对建筑物耐久性设计的不足，建筑物无法长期承受过多的荷载，因此会导致建筑物的安全性问题。除此之外在建筑结构安全设计中还存在人才不足的原因。在我国现阶段的建筑行业发展中大部分都是以经验进行设计的设计师，还有就是放出校门的大学毕业生，这两类人的存在在很大程度上造成了我国建筑设计行业的发展滞后性。因此，建筑设计的人才应该紧跟时代步伐的同时不断积累自身经验，结合实际情况进行合理的设计，而不是凭空设计或者只是依照传统的方式进行，没有科学与实际的结合只会影响建筑结构设计的安全性。
2建筑结构设计安全性对策分析
2．1加强前期勘察工作
在建筑结构的设计中，无论是对于安全性的设计还是对于建筑物各方面的设计，都要在进行详细的现场勘查后再进行针对性的设计，这样才能够更高程度的保证建筑质量的全面性。在进行建筑安全设计时要考虑到地质状况、气候因素以及自然灾害等多方面因素，同时要对测量点的布置、钻探孔的深度、测量设备的精准度有一个详细的了解，确保每一个步骤都能准确无误的进行。只有保证了每一项细节的全面性才能够保证建筑物整体的安全性。
2．2加强抗震性设计
除加强前期的勘察工作外还需要特别注重建筑物的抗震性能，所以建筑设计师在对建筑物进行安全设计时要特备考虑其对于地震的抗震性要求，这就需要设计师在勘察使其对施工地区的地形、地貌以及地质等方面的因素进行全面性考量，同时利用相关的科学技术知识结合实际情况进行针对性的设计，特别是对施工的材料设施等都要进行严格的把控，确保建筑物的安全性。
2．3提高设计师的安全意识
安全意识是每一个建筑结构设计师都应该具备的基本能力，只有建筑结构设计师的安全意识提高了，才能为建筑物的安全性提供保障，推动建筑企业经济效益与社会效益的稳定发展。要想提高建筑结构设计师的安全意识就要保证设计师的专业知识，建筑结构设计是一个非常复杂的过程，只有丰富的专业知识、精湛的施工技术，再加上细心、严谨的态度，才能创造出完美的建筑结构设计方案。另外，建筑企业还要定期对设计师的安全意识进行培训，让设计师把安全意识当做身体的一部分，只有这样才能建筑物的安全性提供保障。在具有了相关安全意识外，设计师的专业水平也是设计阶段的重要因素。因为没有足够的专业知识根本无法进行完整的建筑结构设计。因为为了保证建筑物的安全性能从而确保居民用户的自身利益，建筑设计师应该不断的与专业人士进行交流讨论，不断的更新专业知识，提升专业技术，保证建筑结构设计的完整性。
2．4结合相关科学技术
相较于传统的工程设计来说，现如今我们有了更多的优势，比如对计算机的应用。随着科学技术的不断发展，科技贯穿着社会的每一个角落，同时计算机软件中的计算功能能够保证在进行结构设计时将繁琐的过程简单精确化，在节省人力物力的同时保证计算结果的精确性，从而保证建筑结构设计的安全性。除此之外，相关的计算机软件还能及时检测出结构设计中的不合理因素，设计师可以及时的进行补救，进一步保证建筑结构的全面性。因此，建筑结构设计不应该固守传统的设计方案，随着时代的进步紧跟时代步伐，利用相关的科学技术进行全面性的改进，才能够保证建筑设计的完整性，保障整体结构的安全性。
3结束语
由此可见，建筑结构设计的安全性要从设计师、施工场所、材料设施以及相关的科学技术知识进行综合性的设计才能够有效保证建筑物的安全性，从而确保建筑行业的健康发展。与此同时还要加强对抗震水平的提高，保证在遇到自然灾害等不可控因素时能够确保用户的自身安全，保证我国经济的稳定增长。
参考文献
［1］陈伟，刘风波，管新勤，等．建筑结构设计安全性问题及对策分析［J］．江西建材，2014(24):36．
［2］文永庆，安培卿，雷光杰．提高建筑结构设计安全性的策略分析
作者：林晖 单位：中城建(福建)建筑设计研究院有限公司
第二篇：建筑结构设计中的抗震设计探讨
摘要:地震所具有的破坏性不仅对人类的安全造成极大的威胁，而且会给人们的生产生活造成重大损失，抗震是建筑结构设计中的重点内容，在建筑结构设计中，必须提升建筑结构的整体抗震性能。地震作为一种自然灾害，其带给人类的危害是巨大的，为了尽量减少地震的危害，本文针对建筑结构设计中的抗震设计加以分析。
关键词:建筑结构工程；建筑结构设计；抗震设计
1建筑结构抗震设计存在的问题
1．1明确建筑结构抗震设计概念的问题抗震防震的宗旨是大震不倒(指连续倒塌)、中震可修、小震不裂。我们的建筑结构抗震设计也是这个目标。地震的能量是巨大的几乎难于估量，即使设计很厚的钢筋混凝土墙来抵抗地震，不但劳民伤财，反而吸收的更大地震的能量，地震灾害来临更易破坏。实践证明硬碰硬是不行的，以柔克刚虽然能消耗地震的能量，但这样的建筑会产生很大的位移变形，人们生活居住也接受不了。我们通过震害调查，仔细研究建筑结构后，不完全靠计算，在建筑的关键部位加强人工干预抗震设计，并有意适当设置地震薄弱部位，消耗地震能量、拖延震害过程。用上述的抗震概念来指导设计，例如:“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点”此类抗震措施(包括抗震构造措施)等等就叫抗震概念设计，是建筑结构抗震设计的指导思想。1．2不够重视建筑抗震的问题近些年来，我国连续发生了不少大大小小的地震，这些地震所造成的直接影响就是给人们的生命、财产安全带来了无可弥补的损失，造成该损失的大部分原因是我国已有的建筑物缺乏足够的抗震性能。另外，还有一些建筑的设计人员不够重视建筑结构抗震设计的重要性，在确定设计方案时不够重视建筑结构设计中的抗震设计的合理性，导致设计方案中的抗震设计内容被忽视，这种情况在一些改建，扩建工程中尤为普遍，在地震灾害来临时就会留下致命的隐患。因此，这就要求建筑结构设计人员在建筑结构设计的时候，要严格按照抗震规范的条款，根据该地区的自然条件来选择恰当的抗震级别和合理的抗震构造措施;必须考虑怎样能最大限度的提高建筑物的抗震性能，从而确保人们的生命财产安全。1．3建筑结构抗震设计验证问题为了检验建筑抗震结构分析结果的合理性、有效性，目前可采用三种验证手段:(1)进行建筑抗震模型试验;(2)对建筑地震反应监测;(3)对建筑震害研究。实践是检验真理的唯一标准，试验是实践的一种近似体现。与航天工程、机械工程领域相比，由于建筑结构体型庞大，几乎不可能完成足尺建筑结构的抗震加载试验，因此通常采用建筑抗震模型结构试验。近几年，国际上陆续举办多次不同类型建筑抗震结构的盲测试验，以检验现有的各种抗震设计计算模型的模拟方法。试验结果表明采用不同软件甚至采用同一软件所模拟的建筑结构抗震设计结果相互都存在一定的差异，这也说明我们目前的结构地震反应分析还有待进一步的完善;另外受到抗震设计模型尺寸效应和加载时间效应的影响，模型结构的抗震试验结果能否再现实际结构真实的地震反应和抗震性能也是值得商榷的。此外，由于在已有的建筑安装监测设备数量很少或甚至没有，而地震灾害又具有极大的不可预测性，这也大大降低了利用地震反应监测检验抗震建筑结构设计的可行性。1．4建筑结构设计人员的意识问题现在不少的建筑结构设计人员不具备扎实的专业知识，缺乏足够的专业设计能力，导致设计出来的建筑物缺乏足够的抗震性能，留下一定的抗震安全隐患。另有一些建筑结构设计人员抗震安全意识不足，建筑设计时强调、注重建筑的外观美感，轻视建筑抗震整体协调问题，也对该建筑留下了一定的抗震安全风险。所以，建筑结构设计人员要继续专业学习，丰富自身的专业设计能力，要具有建筑抗震的危机意识，一定要站在人民的生命、财产安全的立场上考虑建筑结构设计:并要结合该建筑的具体使用功能，这样才能设计出抗震安全、外形美观、经济合理的建筑物。
2建筑结构设计中的抗震设计
2．1建筑结构平立面体型的确定建筑结构平立面布置也是影响建筑物抗震效能的一大重要因素。合理的建筑结构布置，不仅可以保证建筑物的稳定，还可以提高建筑物自身的抗震能力。在抗震设计中，如果该建筑的结构平立面布置合理，并且该建筑结构的布置符合建筑抗震规范要求，那么此建筑物势必会具备优秀的抗震能力。所谓的建筑结构平立面布置合理指的就是在设计建筑结构体型过程中，在保证使用功能的前提下，尽量选择建筑物平面规则、对称布置，这样才能保证该建筑同一楼层间平面刚度变化一致，其次尽量考虑建筑物竖向凹凸少，使得建筑竖向刚度变化上保持稳定，避免不同楼层之间抗震时刚度不稳的现象，这样合理的平立面布置对建筑抗震有利。在建筑结构抗震设计中，对于结构复杂的建筑物而言，良好的抗震缝的设计也非常重要，抗震缝两侧结构完全分开，中间间隙距离保证在地震作用下两侧结构不发生碰撞。抗震缝一般设置在结构变形的敏感部位。若抗震缝设置不当在地震发生时就会变成薄弱环节，不利该建筑物的抗震。2．2建筑结构抗震材料的选择在建筑结构设计中，材料是主要的承重原料，材料的刚度和塑性对建筑结构抗震的影响较大，为了确保建筑物的整体抗震性、稳定性，在选用材料时，要结合本地的地震历史资料，选择合适的建筑材料。从抗震角度考虑，作为建筑材料应轻质、高强;构件间的连接应有良好的整体性、延性，且能发挥材料的全强度。按照此原则，钢结构是最符合抗震材料要求的，多次地震灾害实例表明钢结构的抗震性能好，但钢材的造价及维护费用较高。现浇钢筋混凝土结构整体性好，造价低廉，有较大的抗侧移刚度，经设计可保证结构具有一定的延性。但该材料也存在难以克服的弱点:当地震持续较长时间时，在反复的地震荷载作用下，构件刚度因裂缝的开展而递减，将混凝土挤碎。装配式钢筋混凝土结构施工方便，但它的抗震弱点在于框架节点等构件接头强度及变形能力均低于构件本身强度而形成薄弱环节;同时预制构件装配时会产生次应力，整个结构缺乏连续性和整体性;故这类结构不宜在高烈度地区采用。因此在建筑结构设计中，为了达到提高建筑抗震性能的目的，必须科学合理选择适合该建筑的建材。2．3建筑场地的选择选择合适的建筑场地也是能提升建筑结构抗震性能的。尽量选择土地成分及土地结构具有良好密度和硬性的场地，并且该场地土质成分均匀性良好，这样的场地作为建筑结构工程的建设场地，才能保证建筑场地范围内的土地能更好地、均匀地承受上部建筑结构的荷载。设计人员在建筑场地选择中应该避开软土、液化土、采空区以及河岸边缘等相关地段，避免因为上述地质范围中土体的密实度、坚硬度以及凝结度等相关性能的低劣而导致建筑物在应对地震灾害的过程中出现土体承重荷载能力不够的现象;对于一些容易发生滑坡、地陷以及泥石流等山体事故的危险地段，也应尽量避开选择其作为建筑结构的设计场地;同时尽量避免建筑场地选择在地震断裂带上，这样才能避免降低上部建筑结构对地震灾害作用力的抵抗性能。2．4建筑结构参数计算根据该地区的自然条件选择该建筑恰当的抗震级别和合理的抗震措施;根据不同建筑结构类型在面对地震冲击力时所具有的荷载作用力完成抗震设计参数的选择;使用先进的计算机技术，建立相应的建筑结构抗震计算模型对该建筑的抗震作用力进行清晰明确的计算，保证所选的抗震级别、抗震措施、抗震设计参数、抗震计算模型能够符合该建筑结构的抗震性能，保证该建筑抗震建筑结构设计过程中受力的合理性及科学性。
3结语
地震对于建筑物具有较强的破坏力，抗震设计是建筑结构设计中保证建筑物安全性、稳定性的最重要因素，提高建筑结构抗震能力是非常具有现实意义。在建筑结构抗震设计中，必须以建筑结构的实际情况为主，以强化建筑的抗震特性。
参考文献
［1］王仪政，李厚民，舒展，等．中国动漫博物馆钢结构抗震设计与分析［J］．土木建筑与环境工程，2015(S2):93－97．
［2］张敦元，白羽，高静．对我国现行抗震规范反应谱若干概念的探讨［J］．建筑结构学报，2016(4):110－118．
［3］王秋利，宁晓晴，戴君武．医疗建筑非结构系统基于性能的抗震设计探讨［J］．地震工程与工程振动，2015(4):230－235．
作者：李想 单位：河南省人防建筑设计研究院有限公司
第三篇：建筑结构设计优化方法
摘要:当前，随着我国社会经济的不断发展，房屋建筑的数量在不断增多，如何提高房屋建筑的美观性及经济性，成了当前房屋建筑工程建设的重要问题。要提升房屋建筑的美观性，降低建设成本，就需要优化建筑机构设计，将建筑结构设计优化方法应用到房屋结构设计当中。下面，笔者将对房屋结构优化设计的重要性进行介绍。
关键词:房屋建筑；结构设计；优化方法；应用
随着我国人民的住房水平不断提高，人们对房屋建筑的要求也越来越高。人们开始重视房屋建筑的美观性与经济性及舒适度。目前房屋建筑施工过程中，因施工的机械化，结构构件的工厂预制、加工所占比重较小，大部分施工工序及构件均需现场施工，这样就使得施工周期及施工难度大大提高。因此在房屋建筑结构设计阶段时，可以采用结构设计优化方法，提升建筑工程施工的便利性，同时优化设计结构，增加建筑的稳定性与经济性。所以建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的作用不可忽视。
1建筑结构设计优化方法的重要性
1．1符合可持续发展观当前，我国正提倡可持续发展观，要促进建筑行业的长远发展，以及促进房屋建筑的可持续发展就需要采用可长远利用的房屋结构，以便于房屋建筑结构可以根据后续的需求进行相应的改动，从而降低房屋建筑的短期投资［1］。在我国的房屋建筑造价的统计中指出，采用建筑结构设计优化方法，可以降低房屋建筑工程造价的7%以上。通过建筑结构设计优化，可以提升房屋结构的利用率及经济效益。因此，建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中具有重要的作用。1．2符合建筑行业发展的需求从我国目前的房屋建筑工程发展情况来看，建筑的体量将会不断上升。因此，需要思考如何降低房屋建筑的成本，同时保证房屋建筑后续的利用，满足房屋建筑后续的使用需求。使用建筑结构设计优化方法，可以更好的发挥建筑材料的性能，使建筑结构更具合理性，安全性得到了提高［2］。并且，房屋建筑在优化设计之后，可以在一定程度上节省材料，减少成本投入，提高房屋建筑的经济效益，符合建筑发展现状。在采用建筑结构设计优化方法时，可以使各房屋单位的布局得到优化，提升房屋的安全适用性以及美观性，符合房屋建筑工程的需求。
2建筑结构设计优化方法的应用
2．1对建筑结构整体与局部的优化在房屋建筑结构的优化设计中，包含着复杂性与层次性这两个特点。从建筑结构设计的复杂性来说，设计的内容包括建筑材料的选择以及建筑结构类型的选择等。从建筑结构设计的层次性来说，建筑结构设计优化的内容包括建筑整体的设计，建筑局部的结构设计，建筑的设备、电气设计及安装体系等。在这些体系下，还有许多子体系，通过子体系的联结，可以形成一个大的结构体系［3］。通过整体结构设计与局部结构设计的共同优化，可以在很大程度上提升房屋建筑的安全性、合理性，降低工程建设的成本。在建筑结构设计优化的过程中，需要考虑到建筑整体平面与建筑结构的协调，通过对建筑整体平面与建筑结构的协调设计，可以在很大程度上提升建筑的美观性。保证建筑结构整体上的协调优化，需要坚持简洁原则，尽量避免墙柱错位的情况发生。建筑的截面面积需要与建筑的高度相协调，保证两者的比例处于最佳的范围。在建筑电梯或楼梯的结构优化时，需要尽量降低其自重，选择承重能力强的材料，保证电梯或楼梯的稳固性。建筑在整体结构设计优化中，需要采用简洁的几何结构，在保证建筑稳定性的同时，也提高了建筑的美观性。整体结构可以通过选择合理的结构方案，实现整体结构的优化提升。建筑的局部结构使的优化提升可以逐渐累积，实现对建筑整体的优化提升。设计人员在优化设计的过程中，可以选择最优的局部结构设计方案，每一个局部结构设计的优化可以带动建筑整体结构设计的优化。2．2对建筑上部结构的优化设计在建筑的上部结构采用的结构类型多种多样，常见的有砖混结构、剪力墙结构、框架结构、钢结构等等。对建筑上部结构的设计优化，需要根据结构类型的不同，采取不同的优化措施。(1)砖混结构的优化措施:在方案设计阶段，对于砖混结构，承重墙上不宜采用较大洞口、错洞等不利情况。另外洞口两侧的墙垛长度、构造柱的设置及相关构造措施均应满足现行规范要求。建筑的层数及层高不宜突破规范的相关要求。且不宜采用混合承重的结构体系，避免出现传力不明确、结构计算不清晰的情况。(2)剪力墙结构的优化措施:在剪力墙的结构方案布置过程中，宜使结构的重心与建筑平面的形心重合，从而避免结构刚度在平面上分布不均匀。剪力墙墙体宜和建筑隔墙重合，在保证结构计算的安全性的前提下，提高建筑空间的利用率及使用的舒适度。另外避免墙体长度过长或过短保证墙体的稳定性，并且可以减少墙肢的数量，降低施工难度，节约混凝土、钢筋、模板等材料［5］。剪力墙宜从下至上连续设置，避免剪力墙悬空、重叠、错位等不利情况。在剪力墙结构的上部构造配筋的墙体可以考虑减小墙体的厚度从而降低剪力墙的配筋率，提高结构的经济型。(3)框架结构的优化措施:在框架结构的结构方案布置过程中，宜和结构计算结合起来，确定柱网、柱距，合理的柱网及柱距可以使结构的安全性和经济型得到保障;整体平面布局上宜降低建筑中部的刚度(即减小梁、柱截面)，增大建筑两侧刚度(即增大梁、柱截面)，可避免扭转过大，增强结构的整体抗震性能;框架梁、柱的截面不宜过大或过小，否则会造成材料的浪费，截面过大不但会影响观感，在特殊位置也会影响到空间的使用性;梁、柱中线尽量重合，若梁柱中线距离过大，可考虑梁加腋减少偏心。角柱宜适当增大截面，且楼梯间四角宜设置框柱，增强结构的抗倒塌能力。(4)钢筋混凝土楼板的优化措施:宜区分双向板、单向板及跨度确定楼板的厚度。楼板过厚容易增加结构自重，造成梁、柱内力过大，导致梁、柱截面及配筋增大，同时，楼板太薄影响使用者的舒适度感受，所以确定合适的板厚不仅能降低造价，也可保证使用的舒适度。对于开间较大的楼板可采用新空心楼盖技术进行设计，经济效益较为显著。2．3建筑结构建材的优化设计根据工程造价统计，采用高强度的建材对工程造价的降低是有显著作用的。采用高强度的材料，可以降低结构构件的截面，给结构专业足够的设计空间。另外成品预制构件在工程中占的比重越大，施工的便捷性和经济型也得以保证。2．4基础设计优化在建筑结构设计过程中，基础作为建筑结构中的重要结构单元，对其进结构设计优化是必要的。在建筑的基础结构中，常见的基础有独立基础，条形基础，筏板基础，桩基础等等。基础结构设计优化，在满足相应的设计、施工标准时，根据不同的结构类型及不同的地质条件的前提下合理选用基础的类型，不仅能保证建筑结构的安全性之外，还能大大缩短施工难度及施工周期，从而降低工程成本的投入。
3结语
建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用，符合可持续发展观以及建筑行业的发展需求，可以提高房屋建筑的安全性与美观性，发挥建筑材料的最优性能，同时还能降低房屋建筑工程的成本，提高房屋建筑的经济效益。对建筑结构设计的优化，牵涉到了建筑的整体优化与局部优化，是一个系统性的设计优化工程，因此，对于建筑结构设计优化方法是必要的，并且还需要进行深入的研究。
作者：付明阳 单位：新疆建筑科学研究院
第四篇：建筑结构设计优化设计新方法
摘要:对现代建筑建设来说，建筑不仅需要满足用户的使用需求，还需要同时满足用户的审美需求，具备一定的美感。在建筑结构设计过程中，安全、施工便捷、经济、实用和美观是必须要考虑的五个基本问题，这也要求设计者对建筑结构设计进行优化，使建筑不断趋于合理、安全和实用。为此，本文将具体介绍几种建筑结构优化设计的方法，以供参考。
关键词:建筑结构设计；优化方法；数学模型
在建筑结构的设计环节中，设计者需要对建筑的布局、施工方案和验收环节进行把控，综合考虑并不断优化，才能做出科学的结构设计方案。在原有方案的基础之上，对结构设计方案进行改进，使其充分利用空间资源，并在最大程度上满足用户的实际需求，在实现其基本的建筑物使用功能的基础上，实现较好的美观功能，并在实际建设中节约建设成本，获得最佳经济效益。
1建筑结构设计优化的必要性
在房屋结构设计过程中，使用合理的优化设计方案，不仅能够提升建筑物的使用价值，还可以同时实现建筑物的经济价值和环保价值。在优化设计方案中，节省建筑单位的资金投入，降低建设成本。建筑优化设计与传统的建筑设计相比，能够为企业带来更好的经济效益、为用户提供更好的使用体验。通过优化配置建筑施工过程中的各种资源，如建筑材料、结构布局，实现结构布局的有效结合，共同发挥更优作用，建筑物的面积随着建筑物层数的增加而增加，而要想保证建筑物的良好设计效果、稳定性和可靠性，建筑物的单位面积造价也会随之升高。通过建筑结构优化设计，便可以在这些因素之间找到协调点，实现最佳的方案设计。
2建筑结构优化设计结构化建模的详细步骤
2．1目标函数的选择设计人员在对房屋结构进行设计优化时，首先必须确定建筑结构的目标函数，通过建筑物的安全标准和面积参数共同确定，进而根据建筑物建设工程材料的情况准确定建筑物优化设计的工程造价。在这之后，设计人员需要对计算出的集中工程造价方案进行分析，选择工程造价最低的方案，以实现在满足建筑物各项需求的基础上经济效益的最大化。2．2变量的选择在对目标函数进行合理的选择之后，还需要对建筑物的变量进行选择。变量的选择具体是指设计人员分析出的可能影响建筑物结构设计的因素，对其进行分析和研究，选择其中影响程度最大的变量因素进行计算和控制，进而达到变量选择的实际作用。2．3约束条件的选择对建筑结构的可靠性进行优化和创新，可以对房屋建筑结构当中的定量与约束条件内容进行准确的判定，并将约束条件限定在建筑物的工程标准之内，借此实现建筑结构设计的最优化。例如，在对应力、尺寸大小和结构强度等因素的约束条件进行判定时，必须以建筑物结构的实际情况为基础进行选择。
3建筑结构设计优化新方法介绍
建筑物结构的优化设计体现在建筑物工程结构总体的优化设计和建筑物结构分部结构的优化设计两方面。在分部结构优化设计中，需要进行优化设计的内容有基础结构、屋盖层系统、围护结构以及结构细部方案的优化设计。对这些内容的优化设计涉及到选型、布置、造价分析和受力分析几个部分，并在满足其使用需求的前提下实现经济效益的最大化。并在满足建筑物结构的长期效益条件下，以减少近期投资为目的降低工程造价5%～30%。在优化技术的同时，通过合理利用不同材料的性能使建筑物内部结构的各个单元实现最佳协调。3．1拓扑优化方法拓扑优化方法需要设计人员在对建筑物进行设计优化过程中，找到准确的建筑结构理想化分布形式，并对建筑物结构的刚度等属性进行有效分析，通过拓扑优化方式实现减少建筑物结构重量的目的，进一步提升建筑物的性能。在使用拓扑优化方法时，设计者必须充分认识到拓扑优化方法的优点，通过拓扑优化方法将建筑物结构的设计转变为概念性的结构设计方法，提升建筑物结构设计的逻辑性。3．2截面优化方法建筑物结构的细节是最能体现其整体可靠性和安全性能的部分，在处理建筑物截面时，设计人员必须考虑到截面结构的安全性和可靠性，对建筑物的截面进行科学计算，提升其稳定性和美观度。对于建筑物截面的优化设计，设计人员可以利用有限元方法来计算设计变量的应力特点和结构位移情况，并通过信息化的设备验算和统计所获得的设计数据，再依据所得的结果判断需要调整的范围，并对该范围内的区域进行优化设计。3．3外形优化方法通过外形优化方法，设计人员可以在固有的截面优化方法基础上发对建筑物的结构框架和内部形状进行更进一步的调整、完善，以便提升建筑物的结构设计质量。首先，设计人员需要了解和掌握建筑物的整体情况，以我国现行的建筑物结构设计标准对其进行修正。通过外形优化方法划分建筑物结构的外形特征，在实际工作中，主要采用的是杆系结构和连续性结构。在使用干洗结构外形设计过程中，建筑物结构的节点坐标的选取是关键点，并将选取的节点坐标作为设计的变量，用以满足建筑物外形优化设计的需求。3．4概念设计与细部结构设计优化相结合在缺乏详细数据的情况下，我们可以通过概念设计的方法来实现设计的优化。例如，在对建筑物的抗震能力进行设计时，因为地震的强度是不确定因素，我们无法找到与之对应的计算方法，因此，就可以引入概念设计的方法，将数值作为辅助依据。并在设计过程中结合结构设计优化的方法，从而使优化设计达到最佳效果。此外，在设计过程中，设计人员必须对结构的西部进行优化设计，例如，在进行现浇混凝土施工中，异形板料的弯曲部位十分容易开裂，为此，我们可以将其简化为矩形板，再选择钢筋，这样就可以降低凝土开裂的概率，既能满足建筑物结构的基本需求，又能够实现安全和经济的目标。3．5建筑物下部地基基础结构的优化设计在对建筑物的下部地基基础结构进行优化设计时，设计人员必须选择最为合适的方案。例如，以实际施工情况为基础选择对应的桩基类型，尽量降低工程造价，再根据桩端持力层的厚度对灌注桩的长度进行科学选择，并对集中优化设计方案进行对比，进一步筛选出最优的设计方案。例如，某建筑物结构的原设计使用的是桩筏基础，相对该结构设计进行优化，将桩筏基础改为桩基础，设置两桩承台、三桩承台、四桩承台和梁式承台。在这部分优化中，考虑的是基础传力的传递路径最短则越省材料，但是前提保证是总沉降值和不均匀沉降值。桩筏基础较桩基础而言增加了一块整体的筏板，将整体受力转变为局部受力，增加了传递的途径，但是也增加了材料的使用，虽然浪费了材料，但对控制不均匀沉降具有一定作用。根据实际情况而言，若要同时满足总沉降、不均匀沉降以及地基承载力的要求，使用天然基础的经济型要比桩基础更高，而且施工更为简便，所需时间也相对较少，费用也较为便宜，不失为一个较好的选择。
4结语
在建筑结构优化设计中，合理选择结构的设计方案既能够得到技术上的要求，又能够极大的减少建设资本，但是这是一项十分复杂、综合性强且系统性较强的工作，要想实现有效的设计优化，必须对此加大研究力度，不断深入优化建筑物设计，通过设计优化的手段在建筑土地价格飞涨的今天，有效控制工程造价，实现经济效益与建筑物质量的最佳协调。并通过细节方面的优化，给予用户更为舒适、贴心的居住体验。
参考文献
［1］陈嘉源．高层建筑在等效静力风荷载作用下的整体刚度抗风优化设计方法研究［D］．广州大学，2013(05):01．
［2］刘沂川．关于建筑结构设计优化法在房屋结构设计中的应用探究［J］．科技创新与应用，2014(05):08．
［3］张红标．建筑结构设计成本优化研究———以深圳高层钢筋混凝土建筑结构为例［D］．浙江大学，2011(11):01．
［4］刘晓峰，程耿东．基于自动分组遗传算法的建筑结构体系与构件尺寸协同优化设计［J］．计算力学学报，2014(02):15.
作者：李贵江 单位：新疆建筑科学研究院
第五篇：房屋建筑结构设计问题分析
摘要:房屋建筑的结构设计属于建筑工程施工建设的前期准备工作，一般来说都需要经过地质勘测，确定该地的地形地貌等环境因素，再根据建设要求设计出合理的结构，包括平面设计图、屋顶结构图以及大样详图。建筑结构是建筑设计中建筑的骨架，关系到建筑的主体运行，建筑设计工作对于建筑结构设计的要求是非常高的，一旦结构设计不合理，就容易引起质量问题，房屋的抗压性以及刚度不够，其使用年限也会比较短。本文重点分析房屋建筑结构设计常见问题，以期提高房屋建筑结构设计的质量。
关键词:房屋建筑；结构设计；常见问题
随着社会的发展，人们的生活水平也在不断提高，对于房屋建筑这一类生活场所或者工作场所的要求也越来越高，不仅要实用性强，而且必须做到外形美观，这就要求在建筑工程施工之前，必须根据建设要求做好结构设计工作［1］。设计是房屋建筑的灵魂，首先你需要通过结构的设计来保证建筑的实用性和安全性，其实设计原理以及用料必须要符合房屋建造的力学结构，综合考虑地形地貌等因素，其工作内容相对复杂。目前，在我们进行建筑结构设计进行贯彻落实的过程中，经常会出现的问题是由于对建筑结构的实施工作不够重视造成不同程度的建筑失误。当然，对建筑结构的不重视造成的种种问题也强化了人们对建筑结构的重视，保障建筑工程的质量成为建筑领域越来越重视。为避免建筑结构设计中存在较多的疏漏，使得建筑投入使用后出现较大的问题，从房屋建筑结构设计的优化角度考虑，本文对“房屋建筑结构设计中常见问题”进行分析意义重大。
1房屋建筑结构设计中的常见问题分析
1．1建筑结构的实施工作不够重视对于建筑结构的实施工作不够重视，是导致不同程度的建筑失误主要原因，首先相关工作流程不规范，所花费的资金资源也比较少，其设计工作仍处于闭门造车的阶段。房屋建筑结构设计涉及到的信息比较多，设计师需要综合考虑各方面的因素，比如建筑所在地的外界环境条件、开发商与居民的需求，而且还应该充分了解目前市面上常用的一些建筑原材料性能，根据这些因素，做到荣抽规划，合理布局，以准确的数据来支持整个设计方案，确保其科学合理性。部分设计人员在进行结构设计时，都很难做到这一点，没有足够的信息，没有扎实的理论知识，没有与时俱进的设计思想，在这一环节缺乏对市场行情的把握，导致了设计方案的不合理，建造出来的房屋建筑很难达到预期的效果。1．2房屋地基设计中的问题房屋地基设计必须要与当地的地形衔接恰当，而目前我国的房屋建筑普遍存在着地基设计不合理的问题，与实际的地形存在着较大的差异，给实际施工带来了较大的难题，而且地基的稳定性也比较差，会影响到整个建筑物的稳固性。多数设计师都是根据地质勘测人员准备好的地形资料来进行结构设计工作的，难免会存在一定的误差，忽略很多细节性的问题。所以最好还是需要设计师亲自到现场进行考察，整体把握当地的地形条件，对一些可能会影响到地基设计的问题进行重点勘察，对工程进行多方面的全面分析，做到合理设计［2］。1．3房屋建筑结构搭配不合理房屋建筑结构设计的重点在于结构的搭配，这关系到整体建筑的外观与强度。一般情况下，房屋建筑需要做到层层设计，但是实际上很多建筑其建筑结构都是一样的，没有考虑到不同区域受力的变化。此外，一般高层建筑需要在底层设置抗震结构，并且与建筑上面的抗震墙对齐，而很多时候建筑的最底层都作为停车场，是一个空旷的空间。在实际设计过程中，经常出现负载计算时取值错误的问题，没有根据建筑的具体情况来选择合理的取值，盲目地遵从了以往的建筑结构设计经验。
2房屋建筑结构设计需明确的内容及其原则探究
结合上述分析认识到，我国房屋建筑结构设计中存在的问题有比较多，但是整体上来说都是与建筑公司对该模块的重视程度、设计人员的专业性以及施工人员的专业度有关，要想提高建筑质量，就必须重视起结构的设计，加大投资力度，提高对建筑结构的实施工作的重视，加强结构设计图纸的审核，并且确保施工人员严格按照设计图完成建设工作。此外，还有必要明确房屋建筑结构设计的内容以及原则。涉及的具体内容及其原则如下。2．1房屋建筑结构设计的基本内容在房屋建筑的结构设计环节，一般设计师需要提供不同的结构设计图，包括:(1)结构平面图，这是最基本的图纸，近年来地震频发，在不同地区房屋的抗震性要求是不一样的，房屋结构的设计必须符合当地建筑的设计要求，对于地震频发地带，设计师需要进行截面抗震验算。设计师在结构设计时，需要充分考虑不同组成构件的受力，设计完后应用专业的软件进行建模，找出设计图中存在的问题，反复修改验证，直到符合建筑的设计要求;(2)屋顶结构图，这种设计图一般是建筑是坡屋面时需要用到，通常包含梁板式和折板式两种结构，二者应用的条件截然相反，梁板式适用于板跨度较大，且屋面坡度及屋脊线转折相对复杂的坡屋面，而折板式适用于一些建筑平面较为规整，且屋面坡地较小，屋脊转折较为简单的坡屋面，具体是用剖面示意图以及大样详图的方式来表现，让施工人员能够明白其空间结构设想;(3)大样详图，一般是在准确的建筑详图上直接绘制出来的，需要确保建筑外形不变，保证标高和外形尺寸的准确，尽可能地提高建筑结构的合理性，并且直观形象，能够让施工人员看懂，且实际可行［3］。2．2房屋建筑结构设计需遵循的原则房屋建筑的结构设计是一项非常严谨的工作，要求比较严格，对于设计师的建筑专业素质考验比较大，必须拥有扎实的理论基础知识以及创新活跃的思维，才能够胜任这一工作。在设计过程中，你首先要收集足够多的资料，包括地形地貌信息、房地产开发商的房屋建筑理念以及市场需求等，然后在保证建筑质量的基础上，让其外形更为美观。总的来说，房屋建筑的结构设计就是力学与美学在建筑工程中的完美结合［4］。我国对于房屋建筑的结构设计有较为严格的要求，目前很多房屋建筑出现质量问题都是因为在结构设计的阶段没有按照设计原则执行。具体来说，房屋建筑设计应遵循以下原则:(1)设计师应该明确每个建筑组成构建的承重要求及用途，在明确建筑结构及原材料对于整体质量的影响，在设计环节就应该根据自己的设计图纸来选择合适的建筑原材料，与相关建筑材料采购人员沟通;(2)明确不同建筑结构其力学效应的变化，对于不同建筑类型，或者谁组成构件，都有明确的力学要求，比如说轴压比的考虑，比如说承重柱截面高度的设计，这些都是有严格的要求的，需要具体情况具体分析;(3)结构设计的刚柔调和，一般来说，建筑结构太软，其刚度不够，能承受的外力作用比较小，易变形，而建筑结构国语刚硬，则弹性效果比较差，能够承受较强的外力但是易破损，设计师应该综合考虑这两点，根据建筑的外力分析结构设计出合理的结构。
3结语
近年来，地震等破坏力加强的自然灾害频发，使得人们对于房屋建筑的质量要求越来越高，在进行房屋设计时，不仅要考虑其外观及空间的利用，还要充分考虑墙体、梁柱等的受力能力，从力学角度上考虑结构设计的合理性，按照我国房屋建筑结构设计的标准执行。目前来看，在我们进行建筑结构设计中往往对于房屋建筑结构的实施工作不够重视，大部分施工企业都不注重结构设计这一块，在画设计图时，没有按照要求充分考虑地形因素以及建筑的力学结构，设计方案投入使用前也没用较为严格的审核程序，设计质量得不到有效保障。总而言之，针对房屋建筑结构设计问题，需采取有效解决方法，进一步优化房屋建筑结构设计，从而为建筑业的发展奠定夯实的基础。
作者：陈雪桐 单位：新疆建筑科学研究院
第六篇：高层建筑转换层结构设计方法
【摘要】为了能够合理地设计转换层构件，设计师必须对高层建筑梁式转换层的整体结构和受力情况进行分析和了解。论文以实际工程为例，对高层建筑梁式转换层结构抗震设计和结构选型进行了探讨，设计效果良好，具有一定的借鉴参考价值。
1引言
在高层建筑施工过程中，常见的结构形式底层为公共娱乐场所或商场，上部为民用住宅。上部空间可以通过使用比较多的墙体来对空间进行分割，下部则设计为空间结构更加灵活的大柱网结构。这样,建筑的上部结构和下部结构之间的结构差异比较大，为了达到设计要求，需要设计转换层结构。常见的转换层结构主要包括梁式转换层结构、桁架转换层结构、厚板转换层结构等。在实际工程中，要求结合实际的建筑布局情况合理设计转换层结构。
2工程概况
某建筑工程地上总建设层数为30层，地下为2层，总建筑高度为95m，地上裙楼5层，工程地下1层为地下车库和卖场，1~4层为商场，第5层为会所，6~31层建筑为高级公寓。设计建筑抗震烈度为7级，转换层设计在第6层楼面，如图1所示。
3转换层型式的选择
1）梁式转换层。其具有传力明确、施工过程简洁、设计简单等特点。当建筑的上下轴线布置错位时，次梁就需要经过多次转换，进而使得空间受力变得错综复杂。2）箱式转换层。其转换梁具有稳定性高、刚韧性强、整体感好、上下受力均衡等特点。在建筑转换层的功能方面，转换梁被当作“设备层”，且梁柱中间有许多的设备洞，使得建设过程变得复杂，成本也相应提高。3）厚板式转换层。其上部框架结构的规划对下部柱网影响不大，下部柱网可随意布置，厚板刚度大，重量也大，由此形成了1个承接台，整体效果好，施工程序简单，但是厚板地震强度大，很容易形成震害，耗材量大，经济实用性差，成本高[1]。4）桁架式转换层。与别的转换层型式不同，框支柱柱顶弯矩和剪力的施工过程较为繁杂，且难度系数高，当发生轴线布置错位时，难度系数将会增大。将建筑布局的实际情况和施工难易程度、经济成本等方面综合起来考虑，则选择梁式转换层结构型式比较适合，该结构也被称作梁式框支剪力墙结构。
4梁式转换层的结构设计重点
4.1明确抗震等级梁式转换层是一种最常见的高层建筑，由多种建筑结构型式共同组成，其转换层位于纯剪力墙结构和框架—剪力墙结构之间，不同于一般的框架或剪力墙结构。因此，其结构抗震等级的确定也更加严格，各个部位结构构件的抗震等级也应分别依照专门的规章制度来确定，这是整个设计的关键所在。表1为本建筑工程各部位的抗震等级，对于乙类建筑工程主要依照如下规定：如果此区域的抗震设防烈度6～8度时，应该要求该工程的抗震设防烈度增加1度，以此来达到本地区抗震设防烈度的要求。4.2结构竖向布置为了防止刚度突变，一般高层建筑的侧向刚度都采用上窄下宽，与带转换层的高层建筑结构相反，因而在建筑设计过程中，针对性地对转换层结构的侧向刚度作了具体要求，即上下等效侧向刚度比值应在1左右，且不应超过1.3。在设计结构竖向时，应严格遵循弱上强下的原则。一般有如下几种方式。1)与建筑专业协商，尽量增加贴地剪力墙的数目，在必要的时候可以在底部添设剪力墙(不伸上去)。核心筒部分的剪力墙根据相关要求必须设在底部。此外，还可通过进一步和建筑专业协商，在其两侧分别增加一片落地的剪力墙，底部强度在一定程度上会有所增强。2)在转换层以下剪力墙中，可以适当增加底部剪力墙厚度，其余部分和核心筒部分的厚度均取600mm。3)为了减少刚度的变化，底部剪力墙最好不开洞或者只开小洞。4)选用C45混凝土(除框支柱运用C50混凝土外)可以增加墙混凝土、底部柱抗压的强度等级。5)为了增加建筑的稳定性，通常采用弱化转换层上部刚度的方式，主要通过在一些相对长的剪力墙中间打开结构洞(在施工结束后再用填充墙补全)，严格控制剪力墙厚度和数目等方法[2]。弱化上部刚度，一方面可以使得结构自振周期延长，地震作用力减弱；另一方面可以有效控制刚度比，同时建筑物的重量和框支梁承受的荷载也会相应有所减少。在工程结合了以上几种方法后，得到转换层上下刚度比在X方向为0.725，Y方向为0.813，符合要求，效果显著。竖向不规则结构是该工程的本质属性，所以，在上下部刚度比符合要求的前提下，还应将转换层和其下各层的地震剪力扩大1.15倍，以此来改善这两层之间的结构薄弱程度。4.2规划结构平面一个完整的工程结构布局一般由位于上部的纯剪力墙结构和下部的形态规则框架-剪力墙结构组成。为了提高抗扭的等级，在规划结构平面时，要求剪力墙左右对称，偏心率很小，上下质量与刚度中心误差小于2m，沿周边均一分布不包括核心筒。相关计算结果表明，各层水平位移上限与层间位移比均小于1.4，扭转与平动第一自振周期比为0.85，都符合严控扭转和平面规划的规定。由此可见，合理规划工程结构布局可以在一定程度上增强抗扭效果。
5转换构件设计要求
5.1框支柱为了确保框支柱有最大化的抗压能力，需对轴压比进行严格把握，且轴压比决定截面尺寸，其中框支柱截面尺寸应符合剪压比规定。框支柱作为工程至关重要的核心部分，抗震级别为特一级，轴压比应小于0.6，对部分"短柱"轴压比应小于0.55，短柱主要是由于截面尺寸过大而形成。此外，截面延性与配箍率有着密不可分的联系，使得配箍率与一般框架柱相比大很多。在建筑工程施工过程中，箍筋需大于，全长被加密，同时配箍率应大于1.5%，但是有少数支柱同时被当做剪力墙端柱，对此配箍特征值需大于0.2，等价于配箍率(C50混凝土)2.64%;由此看来，采取措施控制边缘构件的配箍特征值显得尤为重要。与此同时，柱端剪力和弯矩都需扩大一定的倍数，每层所负荷的剪力之和为基底的3/10，以此提高框支柱的安全系数[3]。在软件程序计算时，理论上假设楼板刚韧性很大，剪力按照竖向的刚性水平分布，这样使得框支柱远小于底部剪力墙刚度，剪力变得很小。但是，在实际工程中，当出现楼板扭曲或剪力墙刚性突变时，框支柱剪力就会变大，为此对其作了针对性的规定。除此之外，为了增加转换层的稳定性，通过将支柱上部结构的部分纵筋与下部结构相连接，剩余的纵筋水平插入梁板内，达到锚固强度要求。5.2框支梁截面尺寸截面尺寸高度大于理论高度的1/6，宽度大于400mm，且大于其上部墙厚度的2倍，通常由剪压比决定。框支柱在整个建筑中是一个错综复杂且必不可少的受力结构，它不仅是上部和下部负载重量的传送带，而且处于确保剪力墙抗压和抗倒塌的重要位置。所以，在设计框支梁截面尺寸时，要充分考虑工程的安全性，特一级抗震条件下的框支梁纵筋配筋率应大于0.6%，在符合计算的前提下，框支梁配筋率大于0.8%。框支梁中存在轴力，通常为重心偏离的受拉部件，因此需要配备更多可插进支座内部、梁高间隔小于200mm，φ16mm的腰筋。针对如此重要的抗压抗震构件，应该在设计时遵循“强剪弱弯”的规则，在纵筋配置充足时，就更需要增强箍筋。箍筋全长都需加密，用的8肢箍，配箍率高达1.53%，最大限度地符合特一级抗震级别框支梁配箍率要求。5.3转换层楼板以转换层为界限将框支剪力墙结构分为上部和下部，其内部受力按不同的规律分布。上部楼层根据各部分剪力墙的等效刚度比值进行负载水平力的分配，而下部楼层的水平剪力主要分布在落地剪力墙上，且其与框支柱间刚度不同，使得转换层在分配所负荷的重力时发生变化。转换层的楼板本身受到很大的重力，且容易变形，通常扮演着分配上部和下部楼层受力的角色，因此楼板必须具备一定的刚度。此外，为了帮助转换层楼板更好地完成剪力重分配工作，上下层楼板选用厚度均150mm。6结语总而言之，在高层建筑梁式转换成结构设计时，需要根据建筑的设计要求和功能要求科学地进行转换层形式的选择，根据各个部位抗震等级的要求，合理地对结构进行布置，以保证高层建筑的质量。
【参考文献】
【1】JGJ3—2002.高层建筑混凝土结构技术规程[S].
【2】章斌全.框支剪力墙转换层结构设计探索[J].工程建设与设计，2003(2):8-10.
【3】高雪峰.转换层结构设计的改进建议[J].建筑技术开发，2003(3):6-7.
作者：梁怡 单位：福建省集泰建筑设计有限公司
第七篇：高层建筑结构设计要点
摘要：社会经济发展越来越迅速，建筑行业的发展也随着社会经济的增长得到了很大的提高。在城市中建筑行业的占地面积越来越大，建筑几乎成为了城市的标志，是城市所不可缺少的亮点。怎样设计出合理利用空间的建筑，是目前社会中所面临的一个非常重要的问题。文章主要针对高层建筑的设计特点和原则进行分析和研究，以此提供出更好的高层建筑的设计方案。
关键词：高层建筑；结构设计；要点
1高层建筑结构设计的基本原则
1.1结构方案最优化原则
建筑施工前，需对建筑施工制定出一个合理的建筑结构方案。建筑方案对建筑工程的施工来说是非常必要的环节，它指导着整个建筑施工的构建。建筑结构方案的制定，需针对建筑所处的位置环境，以及周边的环境进行一个详细的了解和分析，从而对建筑所在地有一个准确的把握。另外，还需针对经济、技术、施工等方面的特点进行综合性的分析，制定出一个最合理的建筑施工方案。
1.2计算简图合理化原则
高层民用的建筑在进行制定建筑结构方案时，必须要保证建筑结构是稳定和安全的，需避免一切安全风险隐患的出现，这时候就需要对建筑结构进行一个准确的公式计算，将建筑结构方案数字化，必须要确保数字的正确性。认真选择计算公式，计算公式一旦发生错误就会对计算结果产生很严重的影响，从而影响到建筑施工的安全，甚至在未来的使用中也会存在很多的安全风险隐患。
1.3结果分析精准化原则
在目前的社会生活当中，计算机的应用越来越广泛。计算机给数据的处理带来了很大程度的便利。在建筑结构方案的设计过程当中，可以合理的对计算机进行应用，利用计算机强大的数据分析，以及计算功能，对建筑结构方案需要的数据进行准确的计算。这种利用计算机进行计算的方法，可以弥补工作人员手工计算中容易出现的错误等不足，保证建筑结构方案的正确性。
2高层建筑结构设计的特点
2.1控制指标
高层建筑和基层建筑的建筑施工有很大的区别，因楼层不同，所以在制定建筑结构方案时，侧重的要点也是不一样的。其中高层建筑中结构侧移是较重要的一项设计要素，所以在进行建筑结构方案的制定时，必须要注重结构侧移的控制范围。
2.2轴向变形
轴向变形在建筑结构的设计中野是非常重要的一个元素，高层建筑的施工，如果在竖向荷载数值变大时，那么在竖向构架中，也许会够出现相对比较大的轴向变形，这样会造成对连续梁弯距的破坏，对建筑的整体结构也会产生影响。
2.3水平荷载
在建筑结构的设计中，水平荷载是非常重要的一个元素。建筑结构设计中的竖向荷载所造成的轴力与建筑物的整体高度的一次方成正比，水平荷载所造成的倾覆力和竖向的构件生成的轴力这两种利益与建筑物的整体高度的二次方也成正比。也就是说，假如建筑物的高度增长的话，这个值也会变大，从而会对整个建筑结构产生很大的影响。
3高层建筑结构设计应注意的问题
3.1注重选材
高层建筑结构设计的是建立在选择高质量材料的基础之上的，对材料进行选择时，应当尽可能的选择能够承受较高强度的的材料，这种材料再地震的时候能够有效地防止建筑坍塌。楼层，楼层面所需用的材料的选择，应当为钢板加混凝土的结构所构成的材料。建筑面长的结构需要选择钢筋混凝土等材料，选择出合适的材料可以有效的提高高层建筑的使用寿命。
3.2平面结构的选择
如果选用的平面结构属于正方形结构，可以是基于一种立面体型结构，结构的上部分较小，下部分较大。这样设计能够在最大程度上减少建筑物上面的受风面积，从而保证建筑物的稳定性。最好选用流线光滑的外形，从而使得建筑的风压体型系数降低。3.3注重选择结构体系结构体系的选择须认真考虑。一般来说，在高层建筑当中比较常见的结构体系就是剪力墙结构体系，剪力墙结构体系作用非常大，能够提高高层建筑物的抗震能力。不仅如此还能够满足用户在审美方面的要求。
3.4注重概念设计
在高层建筑设计中都离不开高层建筑概念的支持，在制定建筑方案时必须要符合建筑设计理念，而且在施工图绘制过程当中也应该做到与建筑设计理念相符，除此之外，在现场施工服务过程中也要涉及到建筑概念。通常来说，在进行建筑施工设计必须要达到下面几点要求：建筑布局平面设置应该保证规则性；在对建筑场地进行选择过程当中应该选择抗震效果较强的地点，避免抗震条件不佳的地方，从而提高抗震的强度；保证高层建筑的安全性和稳定性。
3.5注重抗震设计
高层建筑设计和普通建筑是不一样的，主要原因在于高层建筑比普通建筑高度要大，而且对方力的承受度也是不一样的，对地震强度的反应程度也不同，所以在高层建筑设计时必须要注重抗震方面的设计。在对工程建筑进行抗震设计时必须要仔细的考察建筑中的地形地质条件，应该选择比较坚硬的土地，坚硬土地的抗震强度比较大。如果选择地质疏松的土地是不利于抗震的，地质疏松的地区土层变化程度较大，所以想要把握土层的变化是非常困难的，在进行抗震过程当中也会遇到重重阻碍。项目管理论文
3.6弹性假定下高层建筑结构分析
现阶段对高层建筑结构进行分析时使用最多的计算方法就是弹性假定计算方法，这种方法应用范围比较广泛，而且计算方法非常简单。大部分建筑结构受风力和垂直荷载的强力作用，都会呈现出一种弹性状态，利用这种假定方法能呈现出实际的工作情况。但这种方法也存在一定的局限性。当遇到台风或者地震等自然灾害时就会发生一些故障问题，会出现位移很大的情况，工作状态为弹塑性状态，所以就不应继续使用弹性方法来计算了。
4结束语
高层建筑可以缓解城市用地减少的紧迫问题，最大程度上的利用土地资源，同时也能够促进城市建筑的立体化和美观化。高层建筑并非是一个简单的工程，需要相关设计人员具有较高的技术水平，还需要其掌握充分的专业技术理论知识。除此之外，建筑设计人员必须要懂得法律规定和条款等，保证建筑设计的安全性，从而提高建筑设计的整体质量，降低建筑设计的经济成本，设计出舒适健康美观的城市建筑。
参考文献：
[1]蔡静敏.某超限高层建筑结构抗震超限设计与分析[D].华南理工大学,2013.
[2]刘军进,肖从真,王翠坤,等.复杂高层与超高层建筑结构设计要点[J].建筑结构,2011,(11):34-40.
[3]黄鹤.复杂高层与超高层建筑结构设计要点探讨[J].才智,2012,(4):24-25.
[4]吴荣德,李国方.复杂高层与超高层建筑结构设计要点探析[J].住宅与房地产,2015,(28):40.
作者：吴兴 单位：贵州省建筑设计研究院有限责任公司
